آزمایش‌های قوی‌ترین شتاب‌دهنده جهان «ال.اچ.سی» که بزرگترین آزمایش‌های فیزیک و فیزیک ذرات در تاریخ بشر به شمار می‌رود، دیروز دهم سپتامبر در مرکز سازمان اروپایی پژوهش‌های هسته‌ای به نام «سی.ای.آر.ان» و یا «سرن» در ژنو آغاز شد.

 

هدف آزمایش‌های این شتاب‌دهنده 27 کیلومتری که حدود 100 متر زیر زمین است، پاسخ به پرسش‌های بزرگ فیزیک از طریق برخورد پروتون‌ها با یکدیگر با سرعت نور (سیصد هزار کیلومتر در ثانیه) است؛ این که چرا در جهان ما ضد ماده وجود ندارد؟ در مهبانگ و انفجار بزرگ چه اتفاق و حادثه‌ای رخ داده است؟ آیا ذرات اسرارآمیز «هیگز ـ بوزون» واقعا وجود دارند که طبق مدل و تئوری استاندارد در فیزیک به ذرات بنیادی جرم اعطا می‌کنند؟ از جمله این پرسش‌ها هستند.

این آزمایش‌ها تحت تدابیر شدید امنیتی انجام می‌‌شود و از ماه‌ها پیش ورود به بخش‌ها و تأسیسات حساس این شتاب‌دهنده، صرفا با کارت‌های ویژه الکترونیکی ممکن است. حمله هکرها به شبکه کامپیوتری مرکز «سی.ای.آر.ان»، یکی از نگرانی‌های مسئولان این مرکز بزرگ تحقیقاتی است.

حتی برخی از پژوهشگران، از جمله «اوتو روسلر» از شهر توبینگن در آلمان، از مخالفان آزمایش‌های شتاب‌دهنده ‌هادرون هستند، اما شکایت وی علیه آغاز فعالیت این شتاب‌دهنده با شکست روبه‌رو شد.

 

در حالیکه روسلر نگران است که با آزمایش‌های شتاب‌دهنده مرکز سرن، «حفره‌های تاریک» ایجاد شده و تمام زمین را در خود ببلعد ـ که البته کارشناسان این مرکز علمی، این دیدگاه را رد کرده‌اند ـ اما داستان «شتاب‌دهنده شومی» که می‌تواند بشریت را نابود کند، همچنان وجود دارد. حتی تهدیدات مرگ علیه «فرانک ویلچک» فیزیکدان و دارنده جایزه نوبل نیز به خاطر ساخت شتاب‌دهنده ‌هادرون «ال.اچ.سی» وجود داشته است؛ این شتاب‌دهنده، نتیجه کار دسته جمعی و تیمی هزاران پژوهشگر و دانشمند از سراسر جهان است.

طراحی و ساخت قطعات مهم دتکتورهای قوی و تحقق هر یک از چهار آزمایش این شتاب‌دهنده شامل «اطلس»، «آلیس»، «سی.ام.اس.» و «ال.اچ.سی.بی»، به عهده چندین دانشگاه و مؤسسه علمی بوده است.

این شتاب‌دهنده بیش از 7 هزار تن وزن دارد و به عنوان دوربینی برای تصویربرداری و ثبت ذرات بنیادی به شمار می‌رود و قوی‌ترین شتاب‌دهنده ذرات در تاریخ بشر است. طراحی و ساخت این شتاب‌دهنده، بیست سال طول کشید و فیزیکدانان بر این باورند که این پروژه، پیچیده‌ترین پروژه در تاریخ بشر است.
با این شتاب‌دهنده می‌توان به عمق میکروهستی و گیتی و ذرات نظر کرد و به جهان سابق و مهبانگ و پیدایش جهان نزدیکتر شد. قرار است بیش از ده هزار پژوهشگر و دانشمند در سال‌های آینده با این شتاب‌دهنده آزمایش‌های خود را انجام دهند.

 

1232 آهن‌ربای پانزده متری، نگهداری ذرات روی محور شتاب‌دهنده را به عهده دارند. این آهن رباها باید تا 271 درجه سانتیگراد خنک شوند تا بتوانند فعالیت ذراتی را محقق کنند که با سرعت نور بر روی محور شتاب‌دهنده در حرکت هستند.

این ذرات، میلیاردها پروتون یعنی هسته اتم‌های هیدروژن هستند و در ابعاد بسته کبریت، بسته‌بندی شده‌اند. نیمی از این بسته‌ها در راستای حرکت عقربه ساعت و نیمی نیز در جهت عکس در حرکتند و این ابرهای پروتونی در برخی از نقاط با تمام قدرت با یکدیگر برخورد می‌کنند.

«پتر هیگز» فیزیکدان انگلیسی و پدر ذرات بنیادی «هیگز- بوزون» می‌گوید: شتاب‌دهنده جدید «ال.اچ.سی» که قرار است شهریور ماه آزمایش‌های خود را آغاز کند، وجود ذرات هیگز را ثابت خواهد کرد. هیگز می‌گوید، شتابدهنده عظیم «ال.اچ.سی»، احتمالا می‌تواند بسیار زود شواهد و اطلاعاتی از ذرات هیگز کشف و پیدا کند.
ذرات هیگز و همچنین میدان هیگز قرار است کیفیت پیدایش جرم در ذرات بنیادی ابر اتمی را تشریح کنند، در حالی که این تئوری امروزه به عنوان رکن اصلی فیزیک نوین قلمداد می‌شود، اما از چهل سال پیش تاکنون از طریق یک آزمایش ثابت نشده است.

 

هیگز با توجه به آغاز آزمایش‌های شتاب‌دهنده «ال.اچ.سی.» در مرکز سازمان اروپایی پژوهش‌های هسته‌ای به نام «سی.ای.آر.ان» و یا «سرن» در ژنو می‌گوید: از زمان شروع این آزمایش‌ها، دست‌کم دو سال طول خواهد کشید تا واقعا نتایج قانع کننده‌ای به دست آید.
این فیزیکدان مشهور جهانی افزود: دلیل این امر مدت زمان زیادی است که برای ارزیابی داده‌ها نیاز است. هیگز 79 ساله که در ادینبورگ زندگی می‌کند، در دهه 1960 میلادی، موجودیت ذرات هیگز را به طور تئوری پیش‌بینی کرد. کارشناسان و متخصصان احتمال می‌دهند در صورتی که آزمایش‌ها واقعا این ذرات را ثابت کنند، پتر هیگز، مطمئنا یکی از نامزدهای کسب جایزه نوبل فیزیک خواهد بود.

هزینه ساخت شتاب‌دهنده «ال.اچ.سی.» دو میلیارد یورو پیش‌بینی شده بود، اما این رقم به سه میلیارد یورو افزایش یافت و مرکز اروپایی سرن برای تأمین این بودجه، پروژه‌هایی را مسکوت گذاشت که با این شتاب‌دهنده رابطه نداشتند. زمان آغاز به کار این شتاب‌‌دهنده نیز از سال 2005 به 2008 میلادی موکول شد.

 

مرکز سرن که از آن به عنوان مرکز اروپایی برای فیزیک ذرات نیز یاد می‌شود، در سال 1954 میلادی در ده میرین در نزدیکی ژنو راه‌اندازی شده است و هم‌اکنون بیست کشور عضو آن هستند. آلمان بزرگترین حامی مالی این مرکز علمی است و یک‌پنجم بودجه سالانه آن را تأمین می‌کند. این مرکز سه هزار نفر شاغل دارد و حدود شش هزار پژوهشگر میهمان از سراسر جهان نیز در این مرکز فعالیت می‌کنند که بزرگترین مرکز پژوهش ذرات در جهان است.

در حالی که آمریکایی‌ها در سال‌های گذشته، پنج جایزه نوبل فیزیک را از آن خود کرده‌اند و صرفا  دو پژوهشگر مرکز اروپایی سرن، تاکنون این جایزه را به دست‌ آورده‌اند، اما هم‌اکنون کارشناسان احتمال می‌دهند که نتایج آزمایش‌های شتاب‌دهنده «ال.اچ.سی.» این تناسب را به سود پژوهشگران مرکز سرن تغییر خواهد داد.